液位传感器常见的液位检测方式

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随着自动化程度的增加，为了保障产品质量的一致性，生产过程直接由人工监控和干预的时代亦已远去，的重要性亦越加明显，并且越来越多地参与至程序系统的设计中，不再是简单的机械式、粗略式的监控;故其要求除了检测的可靠性、稳定性，同时要求安装、调试简单化、尺寸紧凑化、应用多样化等。

　　另外，由于液位检测环境的复杂性和多变性，也为传感器的应用带来了不同挑战。例如：高粘度液体高度检测、含杂质的废水液位监控、带泡沫的液位高度测量、高腐蚀性液体高度报警等等。目前，市场上针对不同的应用，提供了多种有效的解决方案，但如何选择合适、性价比高的传感器一直是让工程师们头痛的问题。

　　常见的液位检测方式：

　　为了选择的液位传感器，我们不但需要了解被测液体的属性和状态，同时，也要知道不同的检测方式的优点与局限性，从而才能选出合适的传感器。以下为目前市场上常见的检测技术。

　　激光测量：激光类传感器基于光学检测原理，通过物体表面反射光线至接收器进行检测，其光斑较小且集中，易于安装、校准，灵活性好，可应用于散料或液位的连续或者限位报警等;但其不适合应用于透明液体(透明液体容易折射光线，导致光线无法反射至接收器)，含泡沫或者蒸汽环境(无法穿透泡沫或者容易受到蒸汽干扰)，波动性液体(容易造成误动作)，振动环境等。

　　TDR(时域反射)/ 导波雷达/微波原理测量：其名称在行业内有多种不同的叫法，其具备了激光测量的好处，如：易于安装、校准，灵活性好等，另外其更优于激光检测，如无需重复校准和多功能输出等，其适用于各种含泡沫的液位检测，不受液体颜色影响，甚至可应用于高粘性液体，受外部环境干扰相对小，但其测量高度一般小于6米。

　　超声波测量：由于其原理为通过检测超声波发送与反射的时间差来计算液位高度，故容易受到超声波传播的能量损耗影响。其亦具备安装容易、灵活性高等特点，通常可安装于高处进行非接触式测量。但当使用于含蒸汽、粉层等环境时，检测距离将会明显缩短，不建议使用在吸波环境，如泡沫等。

　　音叉振动测量：音叉式测量仅为开关量输出，不能用于连续性监控液体高度。其原理为：当液体或者散料填充两个振动叉时，共振频率改变时，依靠检测频率改变而发出开关信号。其可用于高粘度液体或者固体散料的高度监控，主要为防溢报警、低液位报警等，不提供模拟量输出，另外，多数情况下需要开孔安装于容器侧面。

　　光电折射式测量：该检测方式通过传感器内部发出光源，光源通过透明树脂全反射至传感器接受器，但遇到液面时，部分光线将折射至液体，从而传感器检测全反射回来光量值的减少来监控液面。该检测方式便宜，安装、调试简单，但仅能应用于透明液体，同时只输出开关量信号。

　　静压式测量：该测量方式采用安装于底部的压力传感器，通过检测底部液体压力，转换计算出液位高度，其底部液体压力参考值为与顶部连通的大气压或者已知气压。该检测方式要求采用高精度、齐平式压力传感器，同时换算过程需要不断进行校准，其优点为可检测不受液位高度限制，但高度越高，传感器精度要求越高，长时间使用或者更换液体时需要重复校准。

　　式测量：电容式测量主要通过检测由于液面或者散料高度变化而导致的电容值变化来测量料位高度。其具有多种类型，有可输出模拟量的电容式液位计，液位电容式接近开关，电容式接近开关可以安装于容器侧面进行非接触检测。当选择必须注意，电容传感器容易受到不同的容器材质和溶液属性影响，如塑料容器和挂料情况容易影响模拟量输出的电容传感器。

　　浮球式检测：该方式为简单、古老的检测方式，价格相对便宜。主要是通过浮球的上下升降来检测液面的变化，其为机械式检测，检测精度容易受浮力影响，重复精度差，不同液体需要重新校准。不适用于粘稠性或者含杂质液体，容易造成浮球堵塞，同时，不符合食品卫生行业的应用要求。

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